[发明专利]一种基于星载GNSS的GEO卫星实时定轨方法

摘要

本发明涉及一种基于星载GNSS的GEO卫星实时定轨方法，对数据预处理，设定初始值，计算下一时刻预报的卫星位置和速度、状态转移矩阵和状态方程的状态噪声协方差矩阵，设定计数单元；计算卫星观测数据，对观测方程线性化处理，计算观测矩阵及滤波新息向量及其比率，满足条件则接受预处理的数据加入滤波器，得滤波增益矩阵，更新并输出状态向量及状态误差协方差矩阵，结束，否则引入下个历元时刻的观测值。本发明不断由滤波判断模型在动态上是否变化，选择将模型的变化看作随机干扰归入模型噪声还是修正原模型，利用观测数据，由滤波本身不断估计和修正噪声统计特性或滤波增益阵，减小估计误差，提高滤波精度，消除同一时刻无可见星的情况。

主权项

一种基于星载GNSS的GEO卫星实时定轨方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：获取星载GNSS数据和GEO卫星数据，进行预处理；设定滤波器初始值；步骤2：进行时间更新，计算下一时刻t_k的动力学轨道积分预报的卫星位置和速度状态转移矩阵Φ_k,k‑1和状态方程的状态噪声协方差矩阵Q_k；步骤3：经过时间更新后，得到t_k时刻的卫星位置和速度及状态误差协方差矩阵其中，dX为补偿加速度的确定性分量对卫星状态的影响，为t_k‑1时刻经过测量更新后的状态误差协方差矩阵；步骤4：设定计数单元N，N＝0；步骤5：根据t_k时刻的卫星状态值引入预处理后的星载GNSS数据，卫星总数为m颗，计算第i颗卫星的观测数据，对观测方程PC＝ρ_PC‑c·δt^s+c·δt_r+ε_PC线性化处理，计算观测矩阵以及滤波新息向量步骤6：计算新息向量的比率其中，R为观测噪声的协方差矩阵；若|D|≤3，则接受预处理后的星载GNSS数据，把该数据加入滤波器，进行步骤7，若|D|＞3，则拒绝预处理后的星载GNSS数据，引入下一个历元时刻的观测值，进行步骤1；步骤7：得到滤波增益矩阵更新状态向量及状态误差协方差矩阵N＝N+1；若N＝m，则进行步骤8，否则，i＝i+1，进行步骤5；步骤8：输出t_k时刻的状态向量估计值和状态误差协方差矩阵结束测量更新。